Bir AI Algoritması Tamamen Yeni Antibiyotikler Keşfetti

MIT'deki araştırmacılar, potansiyel olarak oyunu değiştiren yeni antibiyotik ilaçlarını tanımlamak için her olasılığı deneyen bilgisayar işlem gücü ve yapay zeka kullandılar. Milyonlarca seçenekle tarama yapan makine öğrenimini algoritmaları kullanmak, bilim adamlarının hem kimyasal hem de finansal olarak aklın yetmediği yerlerde düşünmeye yardımcı olabilir.

Bu fikir bir süredir herkesin hayal gücünde yaşıyordu - bir bilgisayar algoritması hangi ilaçların hangi patojenlere karşı çalıştığını bulabilirmi. Ancak sonunda, bilim adamları moleküllerin ne yaptığını ve üzerinde çalışmayanları tam olarak bağlamlandırabilen sinir ağları geliştirdiler.

MIT bir açıklamada, “Bu durumda araştırmacılar, moleküllerini E. coli'yi öldürmede etkili kılan kimyasal özellikleri aramak için tasarladılar". Açıklamanın devamında "Bunu yapmak için, modeli yaklaşık 1.700 FDA onaylı ilaç ve çeşitli yapılara ve çok çeşitli biyoaktivitelere sahip 800 doğal ürün içeren yaklaşık 2.500 molekül üzerinde eğittiler."

Bu, algoritmanın, belirli bağlamlarda veya kalıplarda düşünmeye alışkın insan beynine karşı duyarlı olanlar da dahil olmak üzere etkili E. coli katillerini işaret eden tüm kimyasal özellikleri tanımladığı anlamına gelir. Bundan sonra, bilim adamları algoritmaları bilinen ve adlandırılan 6.000 kimyasal bileşikten oluşan bir veritabanında serbest bıraktılar.

Algoritmanın tahmin ettiği şey, araştırmacıların halisin (halicin) adı verilen bir moleküldür. Araştırmacılar daha önce diyabet tedavisi için araştırıldığını, ancak testlerinde çeşitli bakteri ve patojenlerde anında başarı gösterdiğini söylüyor. Aynı zamanda insan hücreleri için nispeten toksik değildir. (Ne yazık ki birçok ilaç en azından biraz zararlıdır.)

Halisin, hücreleri fiziksel olarak bir arada tutmaya yardımcı olan hücresel dengeyi bozarak çalışır, yani bu elektromanyetik dengeyi koruma yeteneklerini devre dışı bırakarak bakterileri dışarıdan çözer. Bu, geleneksel antibiyotiklerin çalışma biçiminden farklıdır, bu durum da hücreleri fiziksel olarak yok ediyor hücre-araştırmacıları mekanizmada bu küçük görünen farkın, muhtemelen yeni molekülün diğer antibiyotiklerin öldüremediği bakterileri öldürebileceğini söylüyor.

Laboratuarda, araştırma içinde halisini düzinelerce bakteri türüne maruz bıraktılar, bunlardan bazıları antibiyotiklere karşı kötü bir şekilde dirençli bakteriydi: Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii ve Mycobacterium tuberculosis. Sırasıyla, bunlar komedyen Tig Notaro’nun onunla savaşıyla ünlü hale gelen şiddetli bir bakteriyel enfeksiyon olan C. diff; 2017'de 700 kişiyi öldüren inatçı, kolonileşen bir bakteri ailesi; ve dünyanın en eski hastalıklarından biri olan bilinen tüberküloz.

Halisin, petri kabı tipi testlerde bunların üçünde de çalıştı ve aslında zor bir akciğer patojeni dışında test ettikleri tüm türleri öldürdü. Sonra farelere geçtiler. “Halisin'in canlı hayvanlardaki etkinliğini test etmek için araştırmacılar, Irak ve Afganistan'da konuşlanmış birçok ABD askerini enfekte eden bir bakteri olan A. baumannii ile enfekte olmuş fareleri tedavi etmek için kullandılar. A. baumannii'nin kullandığı tür, bilinen tüm antibiyotiklere karşı dirençlidir, ancak halicin içeren bir merhem uygulanması, 24 saat içinde enfeksiyonları tamamen temizledi” dedi.

Halen devam eden halisin çalışmalarına ek olarak, ekip yapay zeka keşif modelini antibiyotik yeteneklerine sahip olabilecek diğer 23 aday molekülü ortaya çıkarmak için kullandı.


HABERLER